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La mission Mars, un voyage écologique ?
P.192

ACTIVITÉ D'EXPLORATION


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La mission Mars, un voyage écologique ?





La fusée Soyouz est une option pour le lancement de la mission Mars. Cette fusée utilise un mélange d’hydrocarbures en carburant, appelé kérosène. Ces hydrocarbures sont obtenus par raffinage du pétrole. Pour éviter la pénurie en combustibles fossiles, l’utilisation de biocarburant est envisagée.

➜ Pourrait-on utiliser le bioéthanol lors d’une mission vers Mars ?


Par intuition

Tous les carburants disponibles sont-ils équivalents ?


Doc. 1
Lancement d’une fusée Soyouz

Lancement d’une fusée Soyouz

  • Hauteur : 46 m ;
  • Masse totale : 181,4 tonnes ;
  • Carburant : 162,9 tonnes ;
  • Masse à vide : 18,5 tonnes ;
  • Diamètre maximal : 3,35 m ;
  • Carburant : kérosène ;
  • Premier lancement : 26 novembre 1966 ;
  • Nombre de lancements : >\gt 1 500 ;
  • Poussée au décollage : 4 149 kN.

Doc. 2
C10H22\bf{\mathrm{C}_{10} \mathrm{H}_{22}}, composant principal du kérosène

Composant principal du kérosène

  • Danger :
    pictogramme cancerigène
    pictogramme inflammable
  • Masse volumique : 0,727 kg·L-1 ;
  • Masse molaire moléculaire : 142,3 g·mol-1 ;
  • ErE_{\mathrm{r}} \approx 7 000 kJ·mol-1.

Doc. 3
Le bioéthanol

  • Danger :
    picotgramme dangereux
  • Masse volumique : 0,789 kg·L-1 ;
  • Masse molaire moléculaire : 46,1 g·mol-1 ;
  • Énergie molaire de combustion : Er=E_{\mathrm{r}}= 1 367 kJ·mol-1.

Le bioéthano

Supplément numérique

Retrouvez en vidéo le décollage de Thomas Pesquet à bord d’une fusée Soyouz.

Compétence

VAL : Effectuer une analyse comparative

Questions

Voir les réponses
1. Doc. 1 et 2 Déterminer, à l’aide des indications sur le carburant, l’énergie libérée lors de la combustion la totalité du carburant embarqué dans fusée Soyouz.


2. Doc. 3 Calculer la quantité d’éthanol en mole nécessaire pour libérer la même énergie.


3. Doc. 1 et 3 Après avoir déterminé la masse et le volume de bioéthanol nécessaires, que peut-on penser de l’utilisation de ce combustible pour effectuer une mission vers Mars ?

Pour aller plus loin

Voir les réponses
En s’aidant de la table d’énergies des liaisons (p. 191), estimer l’énergie de réaction molaire de ces carburants et la comparer à celles indiquées.

Synthèse de l'activité

Voir les réponses
Quelles grandeurs physiques doit-on considérer pour choisir un carburant ?
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